列车荷载作用下矮塔斜拉桥索梁振动的相关性

李小珍， 刘桢杰， 辛莉峰， 刘德军

(西南交通大学土木工程学院，四川 成都610031)

斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件，具有刚度小、阻尼较低的特点. 由于斜拉桥主梁质量远大于斜拉索，在列车或风荷载作用下，主梁、桥塔振动作为激励将导致斜拉索大幅振动，这种振动称为索梁相关(耦合)振动［1-2］. 随着斜拉桥技术的进步，作用在斜拉桥上的车辆荷载越来越大，而列车荷载作为一个长期的动力荷载，若由于桥梁本身特性的原因，使其在车桥动力作用下发生明显的索梁相关振动，从而导致拉索长期大幅振动，将严重影响拉索的耐用性，并对桥梁的安全性造成威胁.

车辆荷载作用下斜拉桥索梁振动的相关性已越来越受到关注，取得了一些研究成果［3-6］. 如Yang Fuheng 等考虑斜拉索振动过程中大位移及索力变化的非线性特性，采用离散索单元建立斜拉索模型，研究了移动荷载作用下主跨150 m 的斜拉桥拉索的非线性振动［3］;张鹤等采用有限元法，通过车桥耦合振动分析，获得了主梁、桥塔的振动响应，并采用子结构方法提取拉索端点的振动时程研究拉索振动，讨论了梁、塔与拉索振动的相关性［4］.研究表明，对于大跨斜拉桥，在斜拉索主要自振频率范围内，梁、塔端支点和拉索中点振动频谱没有明显的相关性，在车辆荷载作用下索桥耦合振动的可能性不大［4］.然而，拉索振动响应均包含端部位移响应成分，对斜拉索非线性振动的上述分析并未从斜拉索局部……